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14.02.2014 | Leichtbau | Im Fokus | Onlineartikel

Wie Textilien den Automobilbau verändern

Autor:
Christiane Brünglinghaus

Das Auto von morgen fährt mit Strom oder Wasserstoff - und besteht aus immer mehr technischen Textilien. Denn Smart Textiles bringen nicht nur den Autohimmel zum Leuchten, sondern schützen auch Fußgänger bei Autounfällen.

Technische Textilien im Leichtbau sind die Zukunft. Zweistellige Wachstumsraten und eine branchenübergreifende Nachfrage prognostiziert eine Studie von Roland Berger und dem VDMA. Dadurch würden die Verfahrens- und Prozesskosten bis 2020 um 40 Prozent sinken, die Faserkosten voraussichtlich um circa 20 Prozent. Damit sei eine Senkung der gesamten Bauteilkosten um etwa 30 Prozent zu erwarten. Das macht den Einsatz von Leichtbauwerkstoffen bereits heute in vielen Fällen wirtschaftlich attraktiv.

In den letzten Jahren hat sich die Textilbranche intensiv mit der Automobilbranche vernetzt. Rund 50 mittelständische Textilunternehmen erwirtschaften in der Automobilzulieferindustrie mit rund 10.000 Mitarbeitern einen Umsatz von jährlich gut vier Milliarden Euro, geht aus der Broschüre "Techtex & Automotive" von 2012 des Forschungskuratoriums Textil hervor. Autodächer, Karosserieteile, Teile des Interieurs wie Verkleidungen, Schalter und Bedienelemente werden aus technischen Textilien hergestellt. Die Textilien übernehmen im Auto wichtige Funktionen bei Komfort, Sicherheit, Akustik und der Kraftstoffeinsparung.

Mit Zusatznutzen: Smart Textiles

Ohne Gewebe, Fäden und Vliese würden Pkw von heute nicht vom Band rollen. Für den Automobilbau werden Hochleistungswerkstoffe auf textiler Grundlage - darunter carbonfaserverstärkter Kunststoff (CFK) - immer wichtiger. Jüngstes Beispiel ist der BMW i3 mit seiner Karosserie aus Kohlefaser.

Der Anteil an Textilien pro Auto beträgt etwa 30 Kilogramm, wie das Forschungskuratorium Textil angibt. Die Tendenz sei rasch steigend. Auch werden faserbasierte Werkstoffe immer schlauer. Sie ergänzen und ersetzen Holz, Kunststoff, Metall oder Glas. Sogenannte Smart Textiles sind in der Lage, neue Funktionen zu übernehmen. Sie können zum Beispiel leuchten und das Kfz-Interieur illuminieren. Die Einbindung mikro-elektronischer Komponenten werden in erheblichem Maße die zukünftigen Entwicklungen im Textilbereich bestimmen, prognostizieren die Springer-Autoren im Kapitel "Textilien" (Seite 316) aus dem Handbuch für Technisches Produktdesign. Leitfähige Fasergewebe und textile Informationsträger sollen vollkommen neuartige Produkte für den Automobilbereich möglich machen.

Motorhaube mit textiler Verstärkungsstruktur

Intelligente Textilien können beispielsweise auch in die Motorhaube eines Pkw eingearbeitet werden, um den Aufprallschutz für Fußgänger zu verbessern. Damit lässt sich Leichtbau und passive Fahrzeugsicherheit vereinen. Mit einer sandwichartigen Motorhaubenkonstruktion, bei der eine Dämmlage aus Textil zwischen unterschiedlichen Decklagen positioniert ist, lassen sich Gewicht einsparen und die Dämpfung zum Beispiel beim Kopfaufprall steigern. Untersucht wird diese textile Dämpfungsstruktur für Fahrzeugmotorhauben im Rahmen eines interdisziplinären Forschungsvorhabens unter Federführung des ITM (TU Dresden) sowie des ITA und des ika (RWTH Aachen University). Im Artikel "Entwicklung einer Pkw-Mehrkomponentenhaube mit textilen Verstärkungsstrukturen" aus der lighweightdesign 1-2014 beschreiben die Forschungspartner, wie sie in anwendungsorientierten Versuchen verschiedene Aufbauten mit konventionellen Deckschichten aus Blech sowie angepassten Faserverbunddeckschichten betrachtet haben.

Über das Auto hinaus: Leichtbau-Prothesen und Carbonbeton

Die Anwendungen der Leichtbauwerkstoffe sind aber nicht nur auf den Automobilbau beschränkt. In den kommenden Jahren werden sich völlig neue Anwendungsgebiete textilverstärkter Werkstoffe entwickeln, wie Dr. Klaus Jansen vom Forschungskuratorium Textil im Artikel "Perspektiven für technische Textilien im Leichtbau von morgen" aus der lighweightdesign 1-2014 erläutert. Besonders Bau- und Medizinbereich hätten großes Potenzial. Leichtbaubasierte Bewegungshilfsmittel wie Exoskelette, Prothesen und Orthesen könnten zum Beispiel ältere Menschen länger mobil und unabhängig halten. Und Carbon- und Glasfaser sollen die Stahlarmierung im Beton künftig ersetzen. Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit machen den "Carbonbeton" zum Baustoff der Zukunft.

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